專利名稱：水平軸式風(fēng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力機(jī)，尤其是水平軸式風(fēng)力機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，人類對能源的需求明顯增加，而地球上可利用的常規(guī) 化石能源日趨匱乏。如何實現(xiàn)能源的持續(xù)發(fā)展，是全球都在關(guān)注的問題。世界各國都在投 入大量的人力、物力和財力積極開發(fā)和利用清潔能源。風(fēng)能作為一種清潔能源，如何對其進(jìn) 行有效的利用，已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)最重要的研究和發(fā)展方向之一。目前，人們已經(jīng)開發(fā)了 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，并正在朝著商業(yè)化的方向繼續(xù)努力著。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備包括接收并傳遞風(fēng)能的風(fēng)力機(jī)和利用風(fēng)能發(fā)電的發(fā)電機(jī)。根據(jù)風(fēng)力 機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸的布置方式，風(fēng)力機(jī)可以分為水平軸式風(fēng)力機(jī)和垂直軸式風(fēng)力機(jī)。其中，水平軸 式風(fēng)力機(jī)根據(jù)風(fēng)輪是處于上風(fēng)向位置還是下風(fēng)向位置分為逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)和順風(fēng)式風(fēng)力機(jī)。 因為逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)能最大限度地利用風(fēng)能，所以，目前使用最多的是逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)。包括這 種逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)被封裝在一個機(jī)艙中，然后通過轉(zhuǎn)動 支承裝置安裝在塔架頂部。然而，由機(jī)艙和里面的風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)構(gòu)成的機(jī)頭，特別是大中 型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的機(jī)頭，其重量非常大，可以達(dá)到數(shù)十噸到幾百噸，因此，對轉(zhuǎn)動支承裝置 的要求極高，造成了轉(zhuǎn)動支承裝置的制造成本高昂。而且，由于機(jī)頭重量很重，在風(fēng)向發(fā)生 改變時，只能依靠機(jī)械對風(fēng)裝置完成對風(fēng)作業(yè)，相應(yīng)地，還要增設(shè)測風(fēng)裝置。機(jī)械對風(fēng)裝置 和測風(fēng)裝置的存在，增加了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的體積、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，并因此增加了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 的制造、安裝和維護(hù)成本。另外，雖然人們意識到，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的單機(jī)容量越大，成本效率 就越高，但是與此同時，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的重量也都越高，從而限制了單機(jī)容量的增加。目前，為了減輕風(fēng)力發(fā)電設(shè)備機(jī)頭的重量，所采用的主要方法是使用盡可能輕的 材料和更好的加工設(shè)備。然而，這種方法對減輕重量的效果不明顯，反而增加了風(fēng)力發(fā)電設(shè) 備的成本。另外，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)同時裝在封閉的機(jī)艙中，給日常的檢查、維修和保養(yǎng)都帶來 了很多困難。于是，不得不在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中安裝盡可能多的自檢設(shè)備，以便在出現(xiàn)故障 時，盡可能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，以便完成維修。這也造成了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備造價高。還有，因 為發(fā)電機(jī)同風(fēng)力機(jī)一起裝在隨風(fēng)擺轉(zhuǎn)的機(jī)艙中，所以，用于向外輸送電力的電纜會發(fā)生扭 絞的現(xiàn)象，因此還需要安裝相應(yīng)的解纜和扭纜保護(hù)裝置。這是影響風(fēng)力發(fā)電設(shè)備造價的又 一個因素。順風(fēng)式風(fēng)力機(jī)雖然可以不需要對風(fēng)裝置以及相應(yīng)的測風(fēng)裝置，但是，與逆風(fēng)式風(fēng) 力機(jī)一樣，風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)都裝在機(jī)艙中，也因此有同樣的問題需要解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述技術(shù)問題提出來的，目的是提供一種能夠降低風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 的制造、安裝、運(yùn)營成本的水平軸式風(fēng)力機(jī)。
相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種水平軸式風(fēng)力機(jī)，其包括能圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)并圍繞 豎直軸線擺轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)主軸；與所述旋轉(zhuǎn)主軸相連的第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述旋轉(zhuǎn)主 軸圍繞水平軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為豎直方向上的運(yùn)動；聯(lián)結(jié)器，所述聯(lián)結(jié)器包括結(jié)合在一 起并能夠一體地沿豎直方向運(yùn)動的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件與所述第一運(yùn)動轉(zhuǎn) 換裝置相連并能夠相對于所述第二構(gòu)件繞豎直軸線擺轉(zhuǎn)；第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，所述第二運(yùn) 動轉(zhuǎn)換裝置與所述聯(lián)結(jié)器的所述第二構(gòu)件相連，用于將所述第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置的所述豎直 方向上的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。優(yōu)選地，所述水平軸式風(fēng)力機(jī)還包括滑座，所述聯(lián)結(jié)器包括能夠沿著所述滑座 在豎直方向上滑動的滑塊，所述滑塊構(gòu)成所述聯(lián)結(jié)器的第二構(gòu)件；以可相對所述滑塊繞豎 直軸線擺轉(zhuǎn)的方式與所述滑塊結(jié)合在一起的擺轉(zhuǎn)件，所述擺轉(zhuǎn)件構(gòu)成所述聯(lián)結(jié)器的第一構(gòu) 件。其中，所述滑塊是中空的，內(nèi)部形成有上表面和下表面，所述擺轉(zhuǎn)件可轉(zhuǎn)動地支承在所 述滑塊內(nèi)部的所述上、下表面之間，所述擺轉(zhuǎn)件上一體形成有用于與第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置相 連的上連接部，所述滑塊上一體形成有用于與第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置相連的下連接部。優(yōu)選地，所述第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置包括第一偏心件，所述第一偏心件與所述旋轉(zhuǎn)主 軸一體形成并作為所述旋轉(zhuǎn)主軸一部分；第一連桿，其一端與所述第一偏心件連接，另一端 與所述聯(lián)結(jié)器的第一構(gòu)件相連。優(yōu)選地，所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置包括可旋轉(zhuǎn)的輸出軸，所述輸出軸上一體形成有 作為其一部分的第二偏心件；第二連桿，其一端與所述第二偏心件連接，另一端與所述聯(lián)結(jié) 器的第二構(gòu)件相連。 優(yōu)選地，所述水平軸式風(fēng)力機(jī)進(jìn)一步包括可擺轉(zhuǎn)地支承在塔架上的機(jī)艙，所述旋 轉(zhuǎn)主軸可轉(zhuǎn)動地支承在所述機(jī)艙內(nèi)，其中，所述聯(lián)結(jié)器和所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置布置在所 述機(jī)艙外。所述機(jī)艙上設(shè)有尾舵。尾舵在逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)中的作用主要是對風(fēng)和平衡風(fēng)輪的 重量；在順風(fēng)式風(fēng)力機(jī)中的作用主要是平衡風(fēng)輪的重量。所述輸出軸或者所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置布置在與利用所述水平軸式風(fēng)力機(jī)所得 到的風(fēng)力的用能設(shè)備相關(guān)聯(lián)的高度上。根據(jù)本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)，具有如下優(yōu)點(diǎn)1.能夠?qū)乃茼敳揩@得的風(fēng)能傳遞到地面或者任何希望的高度，也因此使得本 發(fā)明的風(fēng)力機(jī)能夠?qū)L(fēng)能提供給包括發(fā)電機(jī)在內(nèi)的任何合適的用能設(shè)備。2.由于主要是旋轉(zhuǎn)主軸可轉(zhuǎn)動地支承在塔架頂部，所以機(jī)頭重量大大降低，不僅 降低了對轉(zhuǎn)動支承裝置的要求，而且在逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)中，可用尾舵自行完成對風(fēng)。3.由于發(fā)電機(jī)可以固定在任何希望位置，所以，不再需要例如解纜和扭纜保護(hù)裝置。


圖1是包含有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的水平軸式風(fēng)力機(jī)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意 性剖視圖。圖2是圖1中的聯(lián)結(jié)器的示意性放大剖視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖描述本發(fā)明的原理和具體實施方式
。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的水平軸式風(fēng)力機(jī)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備中的情況。圖中所示的是一種逆風(fēng)式風(fēng)力機(jī)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā) 明可同 樣適用于順風(fēng)式風(fēng)力機(jī)，這時，取消對風(fēng)裝置即可。本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)包括旋轉(zhuǎn)主軸2、由第一曲軸3和第一連桿4構(gòu)成的第一 運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、聯(lián)結(jié)器20以及由輸出軸13和第二連桿11構(gòu)成的第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置。旋轉(zhuǎn)主軸2的一端通過輪轂(未示出)與風(fēng)輪(未示出)相連，用于接收風(fēng)力而 旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)主軸2通過軸承5轉(zhuǎn)動支承在機(jī)艙1中。機(jī)艙1與尾舵(未示出)連接，用于 對風(fēng)。機(jī)艙1通過止推軸承6轉(zhuǎn)動支承在塔架7的頂部。當(dāng)風(fēng)向改變時，在尾舵的作用下， 機(jī)艙1相對塔架7的頂部圍繞著豎直軸線擺轉(zhuǎn)。因此，對于水平軸式風(fēng)力機(jī)而言，旋轉(zhuǎn)主軸 2在繞水平軸線旋轉(zhuǎn)的同時，還可能隨著機(jī)艙1而發(fā)生繞豎直軸線的擺轉(zhuǎn)，擺轉(zhuǎn)的范圍取決 于風(fēng)力方向。如下面具體描述的，本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)，能夠僅僅將旋轉(zhuǎn)主軸2繞水平 軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即所接收的風(fēng)力，傳遞到希望高度處的輸出端。在本發(fā)明中，表示方位的術(shù)語，如“水平”、“豎直”等僅僅是針對風(fēng)力機(jī)實際使用狀 態(tài)而言，而且，僅僅代表大致的方位，不是絕對的。例如，水平軸式風(fēng)力機(jī)在工作時，旋轉(zhuǎn)主 軸與假想的水平線會形成一定的仰角。本發(fā)明中使用的術(shù)語“水平”，包括了旋轉(zhuǎn)主軸有仰 角的情形。類似的，術(shù)語“豎直”僅僅表示大致垂直于地面的方向，包括了與垂直于地面的 方向成一定角度的方向。根據(jù)本發(fā)明，機(jī)艙1中主要是裝有旋轉(zhuǎn)主軸2，而不像現(xiàn)有技術(shù)那樣還安裝發(fā)電機(jī) 等，所以，由機(jī)艙1及旋轉(zhuǎn)主軸2構(gòu)成的機(jī)頭重量大大地減輕了。結(jié)果，當(dāng)風(fēng)向改變時，就有 可能僅僅依靠尾舵實現(xiàn)對風(fēng)，因此，可以省卻現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械對風(fēng)裝置和相應(yīng)的測風(fēng)裝 置，還顯著降低了止推軸承6的設(shè)計、制造要求，從而能夠簡化結(jié)構(gòu)，降低制造、安裝和維護(hù) 的成本。第一曲軸3與旋轉(zhuǎn)主軸2 —體形成，并作為旋轉(zhuǎn)主軸2的一部分。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)主 軸2繞其水平軸線旋轉(zhuǎn)時，第一曲軸3也一體地旋轉(zhuǎn)。第一連桿4的一端(圖中的上端) 連接到曲軸3上，另一端(圖中的下端)連接到聯(lián)結(jié)器20中作為第一構(gòu)件的擺轉(zhuǎn)件24(見 圖2，下文將詳細(xì)描述)，因此構(gòu)成了將圍繞水平軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為豎直方向上的滑動 的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。輸出軸13的兩端由軸承18可轉(zhuǎn)動地支承，軸承18安裝在軸承座12內(nèi)。軸承座 12固定在塔架7的樓板9上面或者鋼架上。輸出軸13的中間部分是一體形成并作為輸出 軸13 —部分的第二曲軸15。作為替換方式，第二曲軸15也可以按懸臂的方式設(shè)置在軸承 18的任一外側(cè)。第二連桿11的一端(圖中的上端)連接到聯(lián)結(jié)器20中作為第二構(gòu)件的滑 塊21(見圖2，下文將詳細(xì)描述)，另一端(圖中的下端)連接到第二曲軸15。于是，構(gòu)成 了另一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將豎直方向上的滑動轉(zhuǎn)換為輸出軸13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。輸出軸13的 一端構(gòu)成輸出端14。在圖示實施例中，輸出端14通過直角型錐齒輪16和17與發(fā)電機(jī)相 連。根據(jù)具體的應(yīng)用場合，可以采用其他的布局方式或者利用其他的傳動機(jī)構(gòu)，或者從輸出 端14直接輸出輸出軸13的轉(zhuǎn)動動力。于是，利用本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)，例如通過設(shè)計第一、二連桿4、11的長度，可 以實現(xiàn)將從塔架頂端接收到的風(fēng)力向下傳遞到任何希望的高度處，包括地面；例如通過設(shè) 計輸出軸13的長度或者同時結(jié)合其他的傳動設(shè)計，可以將風(fēng)力傳遞到希望高度處的任何位置，包括塔架 內(nèi)部和外部。因此，雖然圖示的發(fā)電機(jī)放置在塔架7的內(nèi)部下方，但是，發(fā)電 機(jī)可以放置在包括地面、塔架7外面在內(nèi)的任何希望的位置。同時，應(yīng)該理解，由于本發(fā)明 的水平軸式風(fēng)力機(jī)能夠?qū)L(fēng)力傳遞到地面或者任何希望的高度，所以，風(fēng)力機(jī)所產(chǎn)生的動 力，還可以直接提供給發(fā)電機(jī)之外的任何其他合適的用能設(shè)備，例如地面上的磨米機(jī)、水輪 機(jī)，等等。另外，由于發(fā)電機(jī)不安裝在機(jī)艙1內(nèi)，而是可以固定在任何合適的位置，所以，當(dāng) 本發(fā)明的風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)結(jié)合使用時，不會像現(xiàn)有技術(shù)那樣發(fā)生電纜的扭絞，也就不再需 要對應(yīng)的解纜和扭纜保護(hù)裝置，因此能夠進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)，降低制造、安裝和維護(hù)的成本。上面具體地以曲軸3、13和連桿4、11為例，解釋了本發(fā)明的第一、第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝 置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，除曲軸外的其他偏心件，例如偏心輪等，也可以與連桿一起 同樣地實現(xiàn)本發(fā)明的目的，并具有實質(zhì)上同樣的技術(shù)效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以認(rèn)識到， 本發(fā)明的運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，其功能是用來將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為豎直運(yùn)動或者反之，因此也可以 使用現(xiàn)有技術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的其他機(jī)構(gòu)。注意，在整個說明書中，術(shù)語“一體形成”是指多個構(gòu)件或者部分以相互固定的方 式結(jié)合在一起，既包括多個分離的構(gòu)件利用連接件或者焊接等方式固定在一起的情況，也 包括多個部分構(gòu)成整體上是單件式結(jié)構(gòu)的情況。術(shù)語前使用的“第一”、“第二”或者類似的 表述，僅僅分別代表相應(yīng)多個技術(shù)特征中的一個，并不表示這些技術(shù)特征中的不同。下面將參照圖1和圖2詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)結(jié)器20，其中圖2是圖1中所 示的聯(lián)結(jié)器20的示意性放大剖視圖。在圖示實施例中，本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)還包括用來引導(dǎo)聯(lián)結(jié)器20上下運(yùn)動 的滑座10。滑座10能夠被固定到塔架7上，例如塔架7的另一層樓板8上，或者塔架7的 鋼架上。聯(lián)結(jié)器20包括作為其第二構(gòu)件的能夠沿著滑座10上下滑動的滑塊21。本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)該理解，滑塊21和滑座10的具體形狀并不影響本發(fā)明的實施，因此可以采用任何 滿足設(shè)計要求的形狀，包括但不限于筒形。在圖2所示實施例中，滑塊21是中空的。聯(lián)結(jié)器20還包括作為其第一構(gòu)件的、位 于滑塊21內(nèi)并可以相對于滑塊21擺轉(zhuǎn)的擺轉(zhuǎn)件24。擺轉(zhuǎn)件24通過轉(zhuǎn)動支承件27 (例如 軸承，如下所述)被可轉(zhuǎn)動地支承在滑塊21內(nèi)部的上、下表面之間。這樣，擺轉(zhuǎn)件24既可 以在豎直方向上與滑塊21 —體地上下運(yùn)動，又可以相對于滑塊21繞豎直軸線擺轉(zhuǎn)。在本 發(fā)明中，“一體”地運(yùn)動，是指結(jié)合在一起的若干個構(gòu)件基本上同步地運(yùn)動，就像一個構(gòu)件那 樣。在擺轉(zhuǎn)件24的上面一體形成有上連接部22，上連接部22經(jīng)滑塊21上形成的開 口伸到滑塊21的外面，用來與第一連桿4連接。例如，可以在上連接部22上形成通孔23， 在第一連桿4的下端形成帶通孔的叉(未示出)，然后用銷(未示出)穿過上連接部22的 通孔23和第一連桿4下端叉的通孔，將第一連桿4和擺轉(zhuǎn)件24連接起來。本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解，各種其他的合適連接方式也都是可以使用的。另外，在滑塊21外部的下面一 體形成有下連接部25，用于與第二連桿11的上端相連，例如通過下連接部25上的通孔26。 當(dāng)然，下連接部25也可以采用本領(lǐng)域公知的其他方式進(jìn)行連接。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，可以例如通過具體設(shè)計第一曲軸3和第一連桿4 的尺寸以及它們同聯(lián)結(jié)器20間的相對位置關(guān)系，使上連接部22的中心位置(或者第一連桿4與聯(lián)結(jié)器20的連接位置)處于旋轉(zhuǎn)主軸2隨機(jī)艙1 一起擺轉(zhuǎn)時所繞的豎直軸線上。這 樣，當(dāng)機(jī)艙1在尾舵作用下繞豎直軸線發(fā)生擺轉(zhuǎn)時，可以保證上連接部22上下往復(fù)運(yùn)動時 所到達(dá)的上下頂點(diǎn)位置恒定，從而有利于由第二連桿11和輸出軸13構(gòu)成的第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換 裝置平穩(wěn)地完成運(yùn)動轉(zhuǎn)換。
在圖示實施例中，轉(zhuǎn)動支承件27被顯示為圓錐滾柱軸承，為擺轉(zhuǎn)件24的擺轉(zhuǎn)同時 提供轉(zhuǎn)動支承和定心的作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖示方案僅僅是示例性的，一旦確 定了擺轉(zhuǎn)件24和滑塊21的結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系，就可以設(shè)計出各種可行的支承方案。例如，可 以在滑塊21的內(nèi)部上、下表面和擺轉(zhuǎn)件24的相對表面之間設(shè)置止推軸承，而在滑塊21內(nèi) 部的側(cè)面與擺轉(zhuǎn)件24的相對側(cè)面之間設(shè)置徑向軸承，或者在滑塊21的開口與擺轉(zhuǎn)件24的 上連接部22之間設(shè)置徑向軸承。而且，既可以采用滾動軸承支承，也可以采用流體支承，例 如靜壓液體支承。上面結(jié)合圖1和圖2，介紹了根據(jù)本發(fā)明的滑塊型聯(lián)結(jié)器。但是，根據(jù)本發(fā)明的教 導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到例如用萬向接頭作為本發(fā)明的聯(lián)結(jié)器，這時，可以不必使用滑 座10。本領(lǐng)域中已知的由能夠相對轉(zhuǎn)動同時一體地沿一個方向運(yùn)動的兩個構(gòu)件組成的機(jī) 構(gòu)，都可以用作本發(fā)明的聯(lián)結(jié)器。下面結(jié)合圖1描述根據(jù)本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行情況。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生改變 時，在風(fēng)輪和對風(fēng)裝置的作用下，旋轉(zhuǎn)主軸2在旋轉(zhuǎn)的同時發(fā)生擺轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)主軸2的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動通過第一曲軸3、第一連桿4、擺轉(zhuǎn)件24被向下傳遞給滑塊21，并被轉(zhuǎn)換為滑塊21沿著滑 座10的豎直運(yùn)動。同時，旋轉(zhuǎn)主軸2的擺轉(zhuǎn)通過第一曲軸3轉(zhuǎn)換為第一連桿4的扭轉(zhuǎn)，并 通過第一連桿4傳遞給擺轉(zhuǎn)件24，使擺轉(zhuǎn)件24相對于滑塊21擺轉(zhuǎn)。結(jié)果，雖然旋轉(zhuǎn)主軸 2同時作旋轉(zhuǎn)和擺轉(zhuǎn)的運(yùn)動，但傳遞到滑塊21處時，滑塊21只是豎直運(yùn)動而不擺轉(zhuǎn)?；瑝K 21的豎直運(yùn)動繼續(xù)向下通過第二連桿11和第二曲軸15轉(zhuǎn)換為輸出軸13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。輸 出軸13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以用來驅(qū)動希望的用能設(shè)備。上面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行了具體的描述。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上面 的具體描述僅僅是舉例性質(zhì)的，用于說明性的目的，并非是用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本 發(fā)明的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定。得益于本發(fā)明的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不超出本發(fā) 明保護(hù)范圍的情況下可以根據(jù)具體情況對本發(fā)明做出各種變型、修改或者替換。例如，可以 在輸出軸13加裝配重、飛輪等儲能裝置，使輸出軸13的轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1. 一種水平軸式風(fēng)力機(jī)，其包括能圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)并圍繞豎直軸線擺轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)主 軸，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)還包括與所述旋轉(zhuǎn)主軸相連的第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，用于將所述旋轉(zhuǎn)主軸圍繞水平軸線的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動轉(zhuǎn)換為豎直方向上的運(yùn)動；聯(lián)結(jié)器，所述聯(lián)結(jié)器包括結(jié)合在一起并能夠一體地沿豎直方向運(yùn)動的第一構(gòu)件和第二 構(gòu)件，所述第一構(gòu)件與所述第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置相連并能夠相對于所述第二構(gòu)件繞豎直軸線 擺轉(zhuǎn)；第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置與所述聯(lián)結(jié)器的所述第二構(gòu)件相連，用于 將所述第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置的所述豎直方向上的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述水平軸式風(fēng)力機(jī)還包括滑 座，所述聯(lián)結(jié)器包括能夠沿著所述滑座在豎直方向上滑動的滑塊，所述滑塊構(gòu)成所述聯(lián)結(jié)器的第二構(gòu)件；以可相對所述滑塊繞豎直軸線擺轉(zhuǎn)的方式與所述滑塊結(jié)合在一起的擺轉(zhuǎn)件，所述擺轉(zhuǎn) 件構(gòu)成所述聯(lián)結(jié)器的第一構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述所述滑塊是中空的，內(nèi)部形 成有上表面和下表面，所述擺轉(zhuǎn)件可轉(zhuǎn)動地支承在所述滑塊內(nèi)部的所述上、下表面之間，其 中，所述擺轉(zhuǎn)件上一體形成有用于與第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置相連的上連接部，所述滑塊上一體 形成有用于與第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置相連的下連接部。
4.如權(quán)利要求1所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述聯(lián)結(jié)器包括萬向接頭。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換 裝置包括第一偏心件，所述第一偏心件與所述旋轉(zhuǎn)主軸一體形成并作為所述旋轉(zhuǎn)主軸一部分；第一連桿，其一端與所述第一偏心件連接，另一端與所述聯(lián)結(jié)器的第一構(gòu)件相連。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換 裝置包括可旋轉(zhuǎn)的輸出軸，所述輸出軸上一體形成有作為其一部分的第二偏心件，第二連桿，其一端與所述第二偏心件連接，另一端與所述聯(lián)結(jié)器的第二構(gòu)件相連。
7.如權(quán)利要求6所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述輸出軸位于與利用所述水 平軸式風(fēng)力機(jī)所得到的風(fēng)力的用能設(shè)備相關(guān)聯(lián)的高度上。
8.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述水平軸式風(fēng)力 機(jī)進(jìn)一步包括可擺轉(zhuǎn)地支承在塔架上的機(jī)艙，所述旋轉(zhuǎn)主軸可轉(zhuǎn)動地支承在所述機(jī)艙內(nèi)， 其中，所述聯(lián)結(jié)器和所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置布置在所述機(jī)艙外。
9.如權(quán)利要求8所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置布置在 與利用所述水平軸式風(fēng)力機(jī)所得到的風(fēng)力的用能設(shè)備相關(guān)聯(lián)的高度上。
10.如權(quán)利要求8所述的水平軸式風(fēng)力機(jī)，其特征在于，所述機(jī)艙上設(shè)有尾舵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水平軸式風(fēng)力機(jī)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的機(jī)頭重量大、制造和運(yùn)營成本高的問題。根據(jù)本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)，第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置與旋轉(zhuǎn)主軸相連，用于將旋轉(zhuǎn)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為豎直方向上的運(yùn)動，聯(lián)結(jié)器的第一構(gòu)件與第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置相連并能夠相對于第二構(gòu)件繞豎直軸線擺轉(zhuǎn)，第二運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置與聯(lián)結(jié)器的第二構(gòu)件相連，用于將第一運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置的豎直方向上的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。本發(fā)明的水平軸式風(fēng)力機(jī)能夠?qū)L(fēng)力傳遞到任何希望的高度處，從而可以不將發(fā)電機(jī)放置在機(jī)頭中，因此大大減輕了機(jī)頭重量，簡化了結(jié)構(gòu)，而且因此能夠?qū)L(fēng)力提供給位于任何希望的位置上的發(fā)電機(jī)或者其他用能設(shè)備。
文檔編號F03D1/00GK102032095SQ20091017570
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
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